南海和冲绳海槽沉积物的生物标记化合物

本文对南海深海和冲绳海槽二个柱状样进行了正构烷烃、甾烷和萜烷生物标记化合物分布特征的研究。由于它们所处的沉积环境和生源母质上的差异,反映在正构烷烃的CPI值、C_(17)和C_(18)的含量、轻重烃比值、化合物构型的转化、有机质的成熟度和17α(H)-22,29,30-三降藿烷与18α(H)-22,29,30-三降新藿烷的比值等地球化学参数上的差别。冲绳海槽沉积物的多源性决定了其有机组分的特殊性,如生物来源的C_(17)和C_(18)量占有优势,有机碳含量(1.0—1.3％)高于南海样(0.3—1.0％),重排甾烷量少,生物构型的ββ藿烷已转变成地质构型的αβ藿烷和βα型莫烷化合物。     

渤海石油污染:来自表层沉积物中生物标志物的证据

通过对渤海表层沉积物中饱和烃的分布、来源和分子组成特征的系统分析,探讨了沉积物中生物标志物对石油污染的指示意义。研究表明,沉积物中色谱不可分辨的混合物(UCM)和正构烷烃的分布及组成特征显示出沉积物不同程度地受到了石油烃输入和细菌微生物作用的影响,其中以渤海湾沿岸区域最为明显。渤海湾近岸区和黄河口附近沉积物中正构烷烃平均碳链长度(ACL)低于其他地区,姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)也普遍低于1.0,表明可能受到来自于石油平台开采活动、船舶航行、河流输入的石油烃的影响。C₂₇-18α(H)-三降藿烷(Ts)与C₂₇-17α(H)-三降藿烷(Tm)的比值(Ts/Tm)、C₃₁升藿烷22S/(22S+22R)和αααC₂₉甾烷20S/(20S+20R)的比值表明该区域沉积物中有机质成熟度较高,可能受到外来石油烃输入及其衍生物的影响。通过与周边环境中生物标志物分子组成特征的对比发现,沉积物中甾烷和萜类化合物主要来源于石油及其衍生物。将饱和烃各参数进行归一化处理,得到了石油污染的综合替代性指标,并初步圈定了石油污染相对较重的区域。     

南海沉积物中烷基环己烷、烷基苯、胡萝卜烷和萜烷等化合物

本文研究了南海中部柱状样中烷基环己烷、烷基苯、胡萝卜烷和萜烷的分布特征，它们来自藻类和喜盐细菌。４－甲基甾烷的先驱物４－甲基甾醇存在于钙质超微化石颗石藻中，它为南海沉积物中含有４－甲基甾烷提供了依据。沉积物中保存有生物构型的ββ藿烷，如Ｃ２９１７β（Ｈ），２１β（Ｈ）－３０－降藿烷、Ｃ３０１７β（Ｈ），２１β（Ｈ）－藿烷、Ｃ３１１７β（Ｈ），２１β（Ｈ）－升藿烷和Ｃ３２１７β（Ｈ），２１β（Ｈ）－３０－二升藿烷，表明沉积有机质成熟度低。     

南大洋沉积物中莫烯、甾烯、蕨烯、藿烯、双烯脂肪酸分布

笔者由南大洋4个海洋沉积物样中,用有机试剂抽提有机质,经薄层色谱分离、气相色谱分析、色谱-质谱-数据处理系统联用仪鉴定,确定有17β(H)、21α(H)——双升莫烯,胆甾-5-烯,24-甲基胆甾烯,24-乙基胆甾烯,藿-17(21)-烯,新藿-13(18)-烯,蕨-8-烯,蕨-7-烯,17β(H)、21β(H)-藿-22(29)-烯,C_27-29甾烷,β,β-C_29-31藿烷,C_18:2Δ9,12双烯脂肪酸,C_18:1Δ9和C_18:1Δ11单烯脂肪酸等有机化合物.这些有机物的有机地球化学意义为:β,α-双升莫烯、β,β-C_29-31藿烷、β,β-藿烯等有机物标志着南大洋沉积物中有机质的成熟度低的特征;甾烯、甾烷的分布标志着南大洋沉积物中有机质在早期沉积作用中经受过热滤化特征;蕨烯和双烯脂肪酸等有机物可作为南大洋沉积物中的细菌的标志物,还可以作为南大洋沉积物中的还原环境标志物.     

东南极伏斯特福尔德丘陵地区爱丝湖的有机地球化学特征（二）

本文报道了爱丝湖沉积物中烃类的分布特征。经分析鉴定,该湖沉积物中烃类分布主要包括正构烷、烯烃,环状和非环状异戊二烯烃等。这些烃的来源可归属于两种即藻类和细菌,其中来源于细菌的有:植烷、2,6,10,15,19-五甲基二十烷、角鲨烷、蕨烯-7、12-新藿烯和22(29)-藿烯等。来源于藻类的有:甾烯、C_(15)、C_(17)和C_(19)正构烷烃、长链C_(29)二烯和姥鲛烷等。研究表明某些典型的烃类可能出自藻种和菌种,从而进一步说明爱丝湖的沉积环境变化。     

渤海海域辽西凸起锦州A构造原油地球化学特征及油源分析

通过对辽西凸起锦州A构造沙河街组二段原油的地球化学分析,研究了原油的物性、成熟度和生物标志化合物特征。通过对比辽西凹陷和辽中凹陷已发现典型油气田的原油地球化学特征,结合区域地质背景分析了锦州A构造的油源。研究结果表明,锦州A构造西盘为低蜡、低硫凝析原油,而东盘为高蜡、低硫轻质原油。原油饱和烃色谱完整,显示未遭受明显生物降解。油源母质为混合型,沙河街组二段原油陆源有机质输入较少。原油形成于弱还原—还原条件下的微咸水或咸水沉积环境。根据锦州A构造原油的生物标志物特征,利用聚类分析方法划分为2类原油:Ⅰ类原油表现为高伽马蜡烷指数、低—中等四甲基甾烷指数、低藿烷/甾烷、高C_(27)/C_(29)甾烷和高C_(28)/C_(29)甾烷比值,主要来源于辽西凹陷沙一段烃源岩;Ⅱ类原油表现为低—中等伽马蜡烷指数、中等—高四甲基甾烷指数、高藿烷/甾烷、中等C_(27)/C_(29)甾烷和低C_(28)/C_(29)甾烷比值,主要来源于辽中凹陷沙三段烃源岩。     

长江口柱状沉积物中甾醇的组成特征及其地球化学意义

通过对长江口两个柱状沉积物中有机质的GC-MS分析,检出C₂₇-C₂₉甾烷醇、C₂₇Δ5,C₂₈Δ7和C₂₉Δ22甾烯醇以及C₃₀Δ22烯醇(4α,23,24-三甲基-5α-胆甾-22-烯醇)7种主要甾醇生物标志化合物.8站位沉积物中以陆源输入为主的C29甾醇的相对丰度最高,在17站位深层沉积物中也以C₂₉甾醇为主,而其表层沉积物中则是以海洋浮游动物输入为主的C₂₇甾醇的相对丰度最高.在所有的样品中甾醇都经历了较强的加氢还原作用,相同碳数的甾烷醇的相对丰度远远高于其相对应的甾烯醇的相对丰度.随着沉积深度的增加,甾烯醇的加氢还原作用越强,且由于两个站位不同的沉积环境,8站位甾烯醇的加氢还原作用更强.     

南黄海北部表层沉积物中生物标志物的组成特征及其地球化学意义

通过对南黄海北部14个站位的19个表层沉积物样品进行了粒度、有机碳、GC-FID和GC-MS-MS测定,探讨沉积物有机质中生物标志物组成特征及地球化学意义。研究区表明,沉积物有机碳含量较高,正构烷烃呈双峰分布,具有明显奇偶优势、平均L/H为0.36,说明沉积物中陆源高等植物贡献占优,分析对比表明其沉积物可能主要来自古黄河输入。类异戊二烯烃Pr/Ph均值0.46,表明有机质沉积于强还原环境;Pr/C₁₇和Ph/C₁₈值均小于1,并且随深度有减小的趋势,反映了研究区微生物的降解作用。甾类化合物C₂₉豆甾烷>C_（?）胆甾烷>C₂₈麦角甾烷,说明萜类化合物和甾类化合物主要为陆相输入。较高OEP值、高丰度的藿烯和莫烷及甾烷S构型含量均反映了现代沉积物中有机质未熟-低熟特征,但由于原始母质影响和微生物发育,Ts/Tm和C₃₁αβS/（S+R）、C₃₂αβS/（S+R）、C₃₃αβS/（S+R）和C₂₉αββ/（ααα+αββ）值较高。     

南极半岛东北海域表层沉积有机质来源及其沉积环境

采用气相色谱-质谱技术对南极半岛东北海域海底表层沉积物的总有机碳、有机质碳同位素(δ13 Corg)和生物标志化合物等进行了测试分析。研究区表层沉积物总有机碳TOC平均值高于现代深海沉积物中的平均含量。δ13 Corg的变化说明该海域有机碳来源呈海洋水生生物来源和陆源混合的特征。正构烷烃的峰型分布、主峰碳、饱和烃轻重比C-21/C+22和(C21+C22)/(C28+C29)、甾烷组合和藿烷组合证实研究区西部表层沉积物有机质来源以陆源高等植物为主,其陆源可能来自于附近的南极半岛和南舍得兰群岛;研究区东部表层沉积物有机质来源偏以海源为主,且以低等浮游生物、藻类及细菌生物等海源输入为主。碳优势指数(Carbon preference index,CPI)、奇偶优势指数(Odd-even Predominance,OEP)和甾烷C29ααα20S/(20S+20R)比值显示研究区D1-7站位和D5-9沉积物有机质演化程度较高,D5-2和D2-4站位的有机质演化程度低,其他站位介于中间状态。饱和烃中姥鲛烷、植烷及其比值(Pr/Ph)等组合显示研究区西部以氧化-弱还原的沉积环境为主,其可能是受高温低盐别林斯高晋海水流和附近火山喷发的影响所致;研究区东部以还原—强还原沉积环境为主,可能是受低温高盐的威德尔底层水(WSBW)和威德尔海深层水(WSDW)影响所致。     

南海沉积物中烷基环己烷,烷基苯,克萝卜烷和萜烷等化合物

本文研究了南海中部柱状样中烷基环己烷，烷基苯，胡萝卜烷和萜烷的分布特征，它们来自藻类和喜盐细菌。４－甲基甾烷的先驱物４－甲基甾醇存在于钙质超微化石颗石藻中，它为南海沉积物中含有４－甲基甾烷提供了依据。     

碣石湾表层海水油指纹特征参数研究

本文通过2012年5月份和9月份两次采样,研究了碣石湾表层海水油指纹特征参数的大小和差异。结果表明:5月份碣石湾表层海水正构烷烃呈单峰分布,主峰碳为n-C16,9月份海域海水正构烷烃呈双峰型,前峰明显高于后峰,5月份表层海水受到油类影响,9月份表层海水同时受到油类污染和陆生高等植物的影响。在碣石湾表层海水的甾烷和萜烷中,5月和9月份碣石湾表层海水17α(H),21β(H)-藿烷(C30)为主要成分,其次为17α(H),21β(H)-30-降藿烷(C29);胆甾烷(C27甾烷)和乙基胆甾烷(C29甾烷)的ααα占优,甲基胆甾烷(C28甾烷)含量相对较低。     

应用生物标志物参数定量判识热水沉积古环境

利用气相色谱-质谱(GC-MS)对西成矿田泥盆系热水沉积岩和重庆城口震旦系正常沉积岩中的生物标志物进行了测定,并通过多元统计方法对两种环境中的多种生物标志物参数进行了聚类和判别分析。结果表明:(1)热水沉积岩和正常沉积岩中的有机质饱和烃/芳烃平均值分别为4.64和1.10,正构烷烃的碳优势指数CPI平均值分别为1.35和1.11,ΣnC22-/ΣnC22 为3.17和0.74,nC21 22/nC28 29平均值分别为4.29和1.61,Pr/Ph平均值分别为0.44和0.28,C29-/C30 平均值分别为7.41和0.98,C21/αβC30平均值分别为4.32和0.31。(2)热水沉积岩中的有机质具有高饱和烃、低芳烃,饱和烃馏分中低分子量生物标志物含量较高而高分子量生物标志物含量较低的特点。ΣnC22-/ΣnC22 和nC21 22/nC28 29可能反映西成矿田硅质岩形成时的特殊的热水沉积古环境,三环萜烷C21/αβC30藿烷值可能是热水沉积环境的一个较好的指标。(3)以ΣnC22-/ΣnC22 、nC21 22/nC28 29、Pr/Ph和C30αβ藿烷/ΣC29甾烷4个参数建立的两类判别函数可以定量判识热水沉积古环境。     

近代海洋沉积物（层）中姥鲛烷／植烷比值及其地球化学意义

通过分析研究东海西部OR_1井的资料及南黄海北部田横岛东南方向的柱状取心资料,发现东海及南黄海近代沉积物中姥鲛烷/植烷比值均小于1,平均值为0.28—0.35。而古代海相沉积岩中有机质的姥鲛烷/植烷比值一般都在0.5—3.0之间。从而得出:姥鲛烷/植烷比值的大小可能与沉积物中有机质的成熟度(演化程度)有关。     

珠江口沉积柱中厌氧氨氧化活动的梯烷脂记录

为了反演珠江口过去环境的厌氧氨氧化活动状况,本文分析了来自珠江口3个站位的柱状沉积物中梯烷脂的含量,在所有的样品中均检测到了梯烷脂,表明珠江口地区存在厌氧氨氧化活动。P03沉积柱的梯烷脂总含量为0.16~4.13μg/g,L1为0.15~1.3μg/g,C2T为0.07~2.19μg/g。梯烷脂的垂直分布特征表明3个沉积柱中厌氧氨氧化细菌的来源可能不同,P03沉积柱中梯烷脂可能主要来源于沉积物中的厌氧氨氧化细菌,而L1梯烷脂可能来自上层水体和沉积物,C2T的厌氧氨氧化活动可能主要发生在底层缺氧水体中。将梯烷脂与总有机碳(TOC)作相关性分析,结果显示在TOC含量高的柱状样中,两者相关性好,TOC校准后的梯烷脂与原梯烷脂的分布趋势的一致性,表明梯烷脂含量能够指示厌氧氨氧化活动。对珠江口过去的厌氧氨氧化活动的重建表明P03站位沉积物中厌氧氨氧化活动自1970—1990增强,L1站位的厌氧氨氧化活动近十年来亦逐年增强,C2T站位上覆水体的厌氧氨氧化活动则呈现近几年快速增强的趋势。虽然本研究仅初步探讨了近些年来珠江口厌氧氨氧化活动的变化规律,但为进一步研究珠江口氮循环过程提供了良好的基础。     

南沙海洋沉积物中生物标志化合物的组成及地化意义

对１９９０年取自南沙海域１０２站位岩芯柱样中饱和烃进行色谱－质谱分析，研究沉积物中生物标志化合物组成和地球化学意义，结果表明，正构烷烃，类异戊二烯烷烃，甾烷和藿烷组成特征指示了其先质主要为海洋浮游生物和细菌，部分为陆源高等植物，反映了南沙海洋沉积有机质起源于这些生物，较丰富的胡萝卜烷在和Ｐｒ／Ｐｈ比值低，说明沉积环境具强还原性，随沉积物理埋藏深度增加，藿烷和藿烷以及藿烷异体之间，均存在明显的成岩转     

海面溢油不同油品特征比值的一致性研究

以实际溢油案例中出现的4种油品为对象,利用GC/MS分析手段研究了不同油品之间的正构烷烃、多环芳烃和甾烷萜烷的分布特征和特征比值的一致性。结果表明:(1)不同油品指纹的正构烷烃特征比值CPI,萜烷类特征比值C31αβ(S/(S+R))、C32αβ(S/(S+R))、C33αβ(S/(S+R))、C34αβ(S/(S+R))和甾烷类特征比值C29甾ααα(S/(S+R))差异性不明显,可能会出现一致性;(2)不同油品指纹的多环芳烃特征比值存在明显差异,基本不存在一致性问题;(3)在油指纹鉴别过程中,要考虑到特征比值参数的稳定性,同时考虑不同油品指纹特征比值可能出现的一致性问题。     

生物标志物梯烷脂指示胶州湾厌氧氨氧化活动

厌氧氨氧化是重要的氮脱除途径,对海洋中的氮循环,尤其是人类活动影响下海湾的氮循环起重要作用。梯烷脂作为厌氧氨氧化的生物标志物,能指示不同生态系统中的厌氧氨氧化活动,但其在海湾环境中的来源以及对人类活动影响的响应尚未明确。本文对人类活动影响下的典型海湾——山东半岛的胶州湾海域进行研究,通过分析胶州湾表层沉积物中梯烷脂及其他有机质指标,来研究海湾中有机质及厌氧氨氧化菌的来源及梯烷脂对环境因子的响应。研究显示厌氧氨氧化活动在胶州湾海域普遍存在。对总有机质参数(TOC,δ~(13)C和TOC/TN)与有机质来源贡献指标(TMBR和BIT)的分析显示胶州湾海域表层沉积物有机质以海源为主(BIT指示为83%、TMBR指示为54%),但各有机质来源指标与海湾中梯烷脂含量无明显相关。对梯烷脂总量及不同种类梯烷脂占比的分析显示,梯烷脂主要来自夏季水体中的颗粒物,且在梯烷脂总量较高的区域,梯烷脂可能主要受河流输入及污水排放的影响。主成分分析显示海湾沉积物中梯烷脂与营养盐及溶解氧含量受相同因子所调控,表明梯烷脂可以在胶州湾指示人类活动对海水环境质量的影响。这也为沉积物中梯烷脂在海湾环境,乃至其他边缘海环境中对人类活动的指示作用提供了新思路。     

南大西洋洋中脊附近沉积物中烃类分布和组成研究

我们利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测试了南大西洋洋中脊附近采集的沉积物样品中烃类的分布和组成。通过分析发现,样品中烃类表现出明显的双峰分布,同时明显的富集3-甲基烷烃、8-甲基烷烃以及2,4,(n-1)-三甲基烷烃,这可能是海底微生物代谢作用的结果。样品中也富集萜烷、藿烷和甾烷等生物标志物,这也支持样品中烃类主要为微生物来源的观点。样品中沥青和烃类显示出距离热液区近的2V-TVG10和26V-TVG05站位含量高,而距离热液区远的22IV-TVG01、22V-TVG11和22V-TVG14站位含量低的趋势,暗示出样品中沥青以及烃类的分布和组成可能受到海底热液活动的影响。     

东营凹陷南斜坡原油生物标志物特征和油源对比

对东营凹陷南斜坡沙四段油砂采样和高分辨率的GC-MS分析,研究了南斜坡沙四段原油的生物标志物特征,并且进行了油源对比,分析了原油成因.C29甾烷20 S/20(R S)和C29甾烷ββ/(αα ββ)参数显示纯化、乐安、广利、金家和王家岗部分样品为低成熟原油.小营、正理庄、高青和王家岗部分地区样品为成熟油原油.C27/C29>1反映广利、纯化和金家母源输入有低等水生生物输入,C27/C29<1反映王家岗、草桥、高青和小营地区母源有高等植物的贡献.原油中正构烷烃主要以奇数碳占优势,碳数分布为nC14-nC34,普遍存在生物降解,个别样品正构烷烃几乎消失殆尽.多数样品Pr/Ph<1,具有明显地植烷优势,伽马蜡烷/C30藿烷分布介于0.15～1之间,说明母源沉积环境为半咸水-咸水还原沉积环境.油源对比表明博兴地区的原油主要来自于博兴洼陷的沙三、沙四上段烃源岩.纯化油田油源主要来自于利津和博兴洼陷沙四上亚段,乐安、八面河、羊角沟、王家岗、广利油田的原油来自牛庄洼陷沙四上亚段.     

南黄海海底沉积物饱和烃类地球化学特征及其指示意义

南黄海海底沉积物正构烷烃分布具有3种类型：第1类以低碳数占优势,主要来源于以浮游生物和细菌为主的有机质;第2类以高碳数占优势,主要来源于以陆源高等植物蜡供应为主的有机质;第3类显示双峰特征,陆源高等植物蜡与浮游生物和细菌均具有一定的贡献。Pr／Ph比值的范围为0．174～0．753之间,显示植烷优势,代表还原环境,其中,一些Pr／Ph比值相对较高的站位也一定程度上反映了存在陆生高等植物的贡献。藿烷和甾烷组成指示,有机质主要来源于陆地植物,沉积物来源区所处的环境为大陆、港湾及河湾及其过渡环境。一些站位样品的藿烷和甾烷等相关参数显示,南黄海海底沉积物具有较高的成熟度,明显偏离现代生物所应有的藿烷和甾烷等相关参数范围,表明有石油源有机质混入的迹象,混入的石油源烃可能来自人类活动和海底油气渗漏。